監(jiān)控技術(shù)在電力通信維護(hù)中的應(yīng)用研究

摘要：基于對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)控維護(hù)方式的弊端及電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的必要性和可行性的分析，重點(diǎn)闡述了電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及軟、硬件開發(fā)進(jìn)行了相關(guān)的研究，所論述內(nèi)容可以為理論實(shí)際提供參考。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控技術(shù)；通信維護(hù)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 14-0005-02

一、引言

隨著電網(wǎng)建設(shè)、智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和滲透，以及國家電網(wǎng)大建設(shè)、大運(yùn)行、大檢修“三集五大”體系建設(shè)，進(jìn)一步確立了信息通信專業(yè)在電網(wǎng)中的支撐地位，通信網(wǎng)和信息網(wǎng)絡(luò)市、縣一體化建設(shè)、一體化調(diào)度、一體化運(yùn)維護(hù)和規(guī)范信息網(wǎng)和通信網(wǎng)業(yè)務(wù)流程等成為地市供電公司日前信息通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)和管理的整體思路。電信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的逐漸成熟和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐步趨于白熱化，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的持久、穩(wěn)定、可靠越發(fā)顯得重要[1]。通過通信電源集中監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，可以即時(shí)獲得電源性能指標(biāo)，并能有效運(yùn)用基線及容忍度達(dá)到預(yù)警的作用。本文著重對(duì)通信電源集中監(jiān)控技術(shù)的構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，探討其應(yīng)用意義。

二、建立電源監(jiān)控系統(tǒng)的必要性和可行性

隨著我國電力通信規(guī)模的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的延伸，通信局站的數(shù)量和覆蓋面都在成倍的擴(kuò)展，電源設(shè)備數(shù)量增加和質(zhì)量方面的要求，使維護(hù)工作量和工作強(qiáng)度增加。基于此，以往傳統(tǒng)的監(jiān)控維護(hù)體系就受到設(shè)備數(shù)量多、分布廣、巡檢周期長(zhǎng)、工作量大等因素影響，造成漏檢、錯(cuò)檢、重檢等情況，無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控、事先預(yù)防、及時(shí)響應(yīng)。電源集中監(jiān)控系統(tǒng)恰好可以有針對(duì)性的彌補(bǔ)以上問題，可以迅速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、高效的提高工作效率，進(jìn)而提高整體通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維質(zhì)量。

電力通信及其相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)提高為電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了以下必要的條件[2]：

（1）現(xiàn)代智能開關(guān)電源、免維護(hù)蓄電池油以及智能集成化技術(shù)的廣泛等電源設(shè)備方面的發(fā)展。

（2）包括PSTN電話線、E1中繼、DDN、音頻專線、ISDN等在內(nèi)的傳輸技術(shù)的應(yīng)用，為電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的接入掃清了障礙，使其組網(wǎng)靈活、冗余增多、信道充足，保證數(shù)據(jù)、圖像、信號(hào)的及時(shí)傳輸。

（3）目前廣泛應(yīng)用的采集設(shè)備已經(jīng)具備信號(hào)采集、通信接口轉(zhuǎn)換、協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳信號(hào)傳輸?shù)裙δ埽瑢?shí)現(xiàn)設(shè)備信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換、處理、控制等。

三、電源監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

（一）通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換信號(hào)傳輸，上位機(jī)接收監(jiān)測(cè)層層遞進(jìn)來構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，一般采用通信局（站）監(jiān)控系統(tǒng)、區(qū)域（縣）監(jiān)控系統(tǒng)、城市（地區(qū)）監(jiān)控系統(tǒng)三級(jí)電信管理體制。

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級(jí)匯接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由城市監(jiān)控中心SC（Supervision Center）、區(qū)域（縣）監(jiān)控站SS（Supervision Station）、局（站）監(jiān)控單元SU（Supervision Unit）和設(shè)備監(jiān)控模塊SM（Supervision Module）構(gòu)成。

SM負(fù)責(zé)采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和相關(guān)信息并實(shí)時(shí)傳送至SU，SU通過對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)加以處理傳送至SS，SS負(fù)責(zé)向SC進(jìn)行匯報(bào)和向SU下達(dá)指令，系統(tǒng)整體組網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸需借助傳輸媒介完成，本文所述的監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字信道進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字信道與終端設(shè)備（DTE）連接需要相應(yīng)的接口設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、線路特性調(diào)節(jié)、時(shí)鐘信號(hào)收發(fā)、指令執(zhí)行等過程。保持和斷開等。

（二）通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案

通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)層級(jí)中，SU屬于局域網(wǎng)，SS和SC屬于廣域網(wǎng)。SU由局（站）中心和若干個(gè)相互獨(dú)立的設(shè)備監(jiān)控模塊組成；SS和SC采用PSTN方式進(jìn)行組網(wǎng)。

四、SM控制器設(shè)計(jì)

（一）配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本文采用DUM256—450A組合電源系統(tǒng)，它集成了交流、直流配電，整流，SM（設(shè)備監(jiān)控）模塊，配電系統(tǒng)采用主、輔兩路供電，流程為交流輸入→配電→整流→直流輸出→配電單元→電池組充電/負(fù)載供電。

（二）SM硬件的設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)硬件包括4個(gè)功能組成：監(jiān)控接口；數(shù)據(jù)處理；通訊接口；液晶顯示部分，分別對(duì)應(yīng)BACK、PMS、DLY、LED4個(gè)板塊。其硬件結(jié)構(gòu)組成如圖2所示。

圖2 電源監(jiān)控硬件組成結(jié)構(gòu)圖

（三）SM的軟件設(shè)計(jì)

（1）程序流程

軟件總的處理流程如圖3所示：

圖3 軟件總體流程

（2）人機(jī)界面模塊設(shè)計(jì)

對(duì)人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)置，使其具備如下顯示功能：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)警數(shù)據(jù)，報(bào)警參數(shù)，電池參數(shù)，下電參數(shù)，充電狀態(tài)控制，模塊開關(guān)控制，報(bào)警通訊設(shè)置，系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置，操作密碼設(shè)置，模塊位置設(shè)置。

（3）數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集模塊主要包括以下4個(gè)功能模塊：

1）模擬量采集與處理交流電壓、電流，電池組電壓、輸出電流，整流模塊輸出電流，模擬地電壓，參考電壓等參數(shù)。

2）數(shù)字量采集處理整流器的輸入、輸出、限流狀態(tài)，熔絲狀態(tài)，交流接觸器狀態(tài)，主交流輸入空開狀態(tài)，檢修開關(guān)狀態(tài)。

3）報(bào)警處理信息包括：斷路器、熔絲、電池、整流器、主交流空開以及電壓和電流等一系列設(shè)備和參數(shù)的異常情況。

4）數(shù)據(jù)采集完成后要對(duì)其參考性、判據(jù)性進(jìn)行衡量，以確定是否將其存入歷史數(shù)據(jù)庫。

（4）控制模塊設(shè)計(jì)

控制模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的核心通過控制其余模塊進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。控制模塊給數(shù)據(jù)采集模塊下達(dá)功能啟動(dòng)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，巡檢結(jié)束等指令，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與計(jì)數(shù)器比較判斷是否報(bào)警；控制模塊與人機(jī)界面模塊之間通過運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、參數(shù)輸入、指令下達(dá)等進(jìn)行交互式對(duì)話；控制模塊利用通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息、任務(wù)指令的傳輸和發(fā)送。

五、結(jié)論

基于對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)控維護(hù)方式的弊端及電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的必要性和可行性的分析，本文重點(diǎn)闡述了電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及軟、硬件開發(fā)進(jìn)行了相關(guān)的研究。另外，監(jiān)控技術(shù)在通信維護(hù)中的應(yīng)用方面還有很多，希望本文能在此起到引玉的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊海，王輝.淺談監(jiān)控技術(shù)在通信維護(hù)中的應(yīng)用[J].科技信息，2007，32.

[2]張麗娟.淺談監(jiān)控技術(shù)在通信維護(hù)中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2007，15.

[作者簡(jiǎn)介]唐文莉（1967-），女，電力工程師，安全教育培訓(xùn)專職，主要從事電力通信網(wǎng)和信息網(wǎng)的安全運(yùn)行工作。